Vývoj priniesol nielen zdokonalenie klasických RTG snímok, výkonnejšie röntgenky, kvalitnejšie a citlivejšie filmy, vyvolávacie automaty, ale umožnil i vznik nových metód vyšetrení ako CT, MR, USG a digitalizáciu rádiológie. Čo vás pri jednotlivých vyšetreniach čaká a čo pomôžu odhaliť?
Röntgenológia (dnes rádiológia) je jeden z mála medicínskych odborov, ak nie dokonca jediný, ktorý presne pozná svoj dátum zrodenia. Je to 8. november 1895, keď Wilhelm Conrad Röntgen objavil X-lúče (röntgenové lúče) a v r. 1901 získal za ich objav Nobelovu cenu za fyziku. Prvou RTG snímkou človeka je ruka jeho manželky z 22. decembra 1895. Na objavení X-lúčov sa však podieľalo i množstvo iných vedcov. Napr. F. von Lenard získal sa svoj prínos Nobelovu cenu v r. 1905. Na Slovensku bol prvý RTG prístroj v Kežmarku, kde ho v r. 1897 kúpil Vojtech Alexander, a v máji 1898 vznikla prvá RTG snímka človeka – ruky jeho priateľa.
Čo je röntgenové (RTG) žiarenie?
Je to neviditeľné žiarenie; prirodzeným zdrojom sú hviezdy a umelo sa vytvára v röntgenovej lampe zabrzdením rýchlo letiacich elektrónov na anóde, šíri sa rýchlosťou svetla. Má schopnosť premeniť sa na viditeľné žiarenie pri styku s určitými látkami (napr. fotografickým materiálom).
Princíp vzniku RTG snímky
Vytvorenie RTG snímky („snímkovanie“) je proces, ktorý využíva rozdielne pohlcovanie žiarenia tkanivami (viac žiarenia pohltí kosť s vápnikom ako pľúca). Po prechode cez organizmus dopadne na film, po vyvolaní je viditeľný RTG obraz, ktorý je dvojrozmerný (vzniká sumáciou trojrozmerného obrazu organizmu – dve rôzne telesá sa môžu javiť ako jedno). Často je nutné použiť rôzne polohy organizmu voči filmu, tzv. „projekcie“.
Súčasné vyšetrovacie metódy:
Röntgenové metódy (RTG, mamografia, CT, angiografia)
Ultrazvuk
Magnetická rezonancia
Röntgenový prístroj
Zjednodušene je to vysokonapäťový napájací zdroj, röntgenka (RTG lampa) je zdrojom X-lúčov. Z wolfrámovej katódy, ktorá sa pôsobením elektrického prúdu zohrieva na vysokú teplotu (len 1 % energie sa mení na žiarenie, zvyšok je teplo), sa uvoľňujú elektróny, ktoré dopadajú na anódu, pričom sa uvoľňuje RTG žiarenie. Obal je zo skla alebo keramiky a udržuje vo vnútri lampy vákuum. Samotná lampa je uložená v kryte, ktorý ju chráni a umožňuje jej chladenie. Súčasťou RTG je rôzne príslušenstvo, napr. clony – usmerňujú RTG žiarenie a tým zlepšujú obraz, filmové kazety so špeciálnymi fóliami, ktoré zlepšujú obraz a znižujú dávku žiarenia, vyšetrovacie steny a stoly. Filmové kazety majú špeciálne konštrukciu, obsahujú fólie, ktoré zosilňujú žiarenie, sú svetlotesné (neprepúšťajú svetlo), pri digitálnom RTG ich nahrádzajú špeciálne snímače.
Röntgenové pracovisko – vyšetrovňa alebo snímkovňa
Ide o špeciálne upravené pracovisko, kde sa vykonávajú RTG vyšetrenia. Jeho súčasťou sú kabínky pre pacientov a chránené pracovisko pre technika (laboranta) s ovládacím pultom RTG. Je upravené tak, aby nedošlo k nežiaducemu šíreniu žiarenia do okolia a ohrozeniu zdravia – steny sú chránené zosilnenou báriovou omietkou (neprepúšťajú žiarenie).
V jej blízkosti je tmavá komora, miestnosť bez prístupu svetla, kde sa spracovávajú a vyvolávajú exponované (ožiarené) filmy. Patrí sem uzatvorený zásobník s neexponovanými filmami a vyvolávací automat. V komore sa bez prístupu svetla (ktoré by znehodnotilo film) z kazety vyberajú exponované filmy, ktoré sa následne vložia do vyvolávacieho automatu, zároveň sa do kazety vloží nový film.
Digitálne RTG
V súčasnosti sa pri digitálnom RTG namiesto kazety s filmom používa špeciálny snímač. Ten informáciu o žiarení spracuje na elektronické dáta, ktoré sa spracujú v počítači a vytvorí sa digitálny obraz, zobrazovaný na monitoroch s vysokým rozlíšením. Nie je potrebná tmavá komora, celý postup za zrýchlil, obraz je možné v počítači upravovať a odstrániť nedokonalosti. Snímky sa ukladajú a archivujú v špeciálnom počítači (PACS), majú univerzálny formát (DICOM), ktorý umožňuje prezerať snímky na rôznych pracoviskách s rozdielnym vybavením. Je možné odoslať ich prostredníctvom internetu aj na iné pracovisko (v podstate kdekoľvek na svete – ak sú navzájom prepojené).
Pacient po vyšetrení nedostane klasickú RTG snímku, ale CD nosič (prípadne DVD, USB kľúč) s výsledkom vyšetrenia v digitálnej podobe.
Vyšetrovacie metódy v „klasickej“ rádiológii
Skiagrafia – snímkovanie
Výsledkom je snímka alebo digitálny obraz, vždy čiernobiely. Na snímke sa popisuje zatienenie (biele miesto = tkanivo alebo proces, ktorý neprepúšťa/viac pohlcuje žiarenie, napr. kosť, tekutina) alebo prejasnenie (tmavé miesto – tkanivo alebo proces, ktorý viac prepúšťa/menej pohlcuje žiarenie, napr. vzduch, pľúca). Na prezeranie klasických snímok sa používa negatoskop (má jasné svetlo), resp. diagnostický monitor.
Vyšetrujú sa napr. kostné štruktúry chrbtice, končatín, lebka, pľúca, brucho.
Skiaskopia – presvecovanie
Obraz sa nezobrazuje na filme, ale prostredníctvom špeciálnej techniky je snímaný videokamerou a zobrazený na monitore. Vyšetrenie má menšiu kvalitu a vyššiu záťaž žiarením, ale umožňuje sledovať dynamický proces (pohyb čriev, pľúc). Otáčaním pacienta je možné rozlíšiť vzájomnú polohu orgánov a ložísk. Počas vyšetrenia je možné spraviť snímku aj podať kontrastnú látku (KL), sledovať jej šírenie v organizme (po vypití, podaní cez konečník, do cievy...) a lokalizovať cudzie teleso.
Angiografia – vyšetrenie ciev
Po podaní do cievy sa KL ako „biela čiara“ zobrazuje na monitore, resp. filme a takto možno odhaliť zmeny na cieve (uzáver, zúženie, rozšírenie). Pri použití špeciálnych nástrojov s malým rezom na koži je možné zabezpečiť prístup do vnútra cievy, zaviesť na postihnuté miesto tenký vodič a následne zúženú cievu rozšíriť balónikom – PTA: perkutánna (cez kožu) transluminálna (vnútrom cievy) angioplastika (rozšírenie cievy). Prípadne sa ešte do pôvodne zúženého miesta vkladá stent (niečo na spôsob dutej rúrky alebo sieťky), ktorý udržuje cievu nezúženú.
Digitálna substrakčná angiografia
V tomto prípade je obraz snímaný digitálne, vyšetrenie sa zrealizuje bez aj s KL – je možné odstrániť rušivé štruktúry (kosti...).
Zubné RTG snímky
Možno sa zamerať na jednotlivé zuby alebo urobiť panoramatickú snímku, kde vidno naraz všetky zuby.
Mamografia
Ide o špeciálnu RTG techniku na zobrazenie mäkkých štruktúr prsníka. Prvá snímka nádoru prsníka je z r. 1913 s použitím klasického RTG prístroja, od r. 1965 sa používajú špeciálne mamografické prístroje, filmy, zosilňovacie fólie i kazety. Je to základné vyšetrenie v diagnostike nádorov prsníka (ženy vo veku 40 – 70 r., podľa potreby i mladšie a staršie), pri ktorom je nevyhnuté stlačenie prsníka. Zvyčajne sa zhotovujú dve snímky pre každý prsník (snímka v CC projekcii – horizontálnej a MLO projekcii – šikmej). Pri vyšetrení je potrebná len minimálna dávka žiarenia a je úplne bezpečné. Moderné digitálne mamografy umožňujú širšie možnosti upravovania snímok, využíva sa ešte nižšia dávka žiarenia, používajú sa monitory s vysokým rozlíšením 5 MP – 5 mil. bodov na displeji, pričom bežný PC monitor má rozlíšenie 1 – 2 MP.
Počítačová tomografia (CT – Computed Tomography)
Pri tejto metóde sa používa RTG žiarenie a jeho rozdielne pohlcovanie pri prechode cez telo. Počas vyšetrenia sa snímajú tenké vrstvy (hrúbka rezu/vrstvy sa nastavuje podľa požadovaného vyšetrenia a parametrov CT), rez prebieha kolmo na dlhú os tela. Údaje o prechode žiarenia cez každú vrstvu sú spracovávané počítačom, ktorý im priraďuje istú hodnotu (denzitu) v rozpätí mínus 1 000 (vzduch – čierna farba) až približne plus 4 000 (kosť – biela farba) Hounsfieldových jednotiek (HU). Voda má denzitu 0 HU. Jednotlivým hodnotám HU sa prideľujú odtiene sivej. Nález popisujeme ako hypodenzné (tmavé) a hyperdenzné (svetlé).
Dnešné CT má charakter malého tunela (otáčajú sa v ňom snímač a RTG lampa – zdroj žiarenia), cez ktorý sa posúva lôžko s pacientom. Pri prvých prístrojoch ostával pacient na mieste a hýbala sa lampa a snímače, mali len jeden rad snímačov, dnes majú nové prístroje bežne 64 radov snímačov. Prvým CT trvalo spracovanie obrazu i niekoľko minút, dnešné spracovávajú mnohonásobne viacej údajov prakticky okamžite. Po spracovaní zodpovedá jeden obrázok na monitore jednej zachytenej vrstve (napr. v hrúbke 1,25 mm). Vyšetrenie brucha a pľúc má cca 600 – 700 obrázkov, ktoré je možné následne upraviť (trojrozmerný model, rôzne rezy a pohľady).
Vyšetruje sa napr. mozog, pľúca, brušné orgány, cievy (CT angiografia – po podaní KL), kosti, medzistavcové priestory chrbtice, hľadajú sa obličkové kamene, pri úraze je možné za niekoľko desiatok sekúnd vyšetriť pacienta „od hlavy po päty“). Pod CT kontrolou je možné odoberať vzorky z ložísk, alebo podať lieky na presne určené miesto (napr. pri bolesitach chrbta).
Počas vyšetrenia sa pacient nesmie hýbať a nevýhodou vyšetrenia je pomerne veľká radiačná záťaž. Samotné vyšetrenie je pomerne krátke, jednotlivé fázy trvajú na modernom CT do 10 – 15 sekúnd.
Pre vznik CT boli potrebné rozsiahle teoretické základy (matematika, fyzika), funkčné CT zostrojil G. Hounsfield v laboratóriu hudobného vydavateľstava EMI v r. 1971. Teoretické predpoklady pre rekonštrukciu obrazu Cormack v r. 1963, v r. 1979 získali Nobelovu cenu.
Kontraindikácie RTG vyšetrení
Pacientky nesmú podstúpiť vyšetrenie prvé tri mesiace tehotenstva, preto sa odporúča snímkovanie a vyšetrovanie počas prvých 10 dní po menštruácii.
V prípade diabetikov liečených inzulínovou pumpou treba pumpu nechať v kabínke, aby bola chránená pred RTG žiarením.
Ultrazvuk (ultrasonografia, sonografia, USG)
Na získanie obrazu pri USG sa používa ultrazvukové vlnenie (UZV, alebo tiež zvuková vlna). Ultrazvuk je označenie pre frekvencie vyššie ako 20 000 Hz (1 Hz je 1 kmit za sekundu), pri USG sa používajú frekvencie v rozpätí 1 – 20 MHz.
USG vyšetrenie je úplne bezpečné a rýchle, nemá žiadne nežiaduce účinky, nie sú žiadne kontraindikácie pre USG vyšetrenie. Používa sa na vyšetrenie svalov, brušných orgánov, ciev, uzlín, prsníkov, štítnej žľazy, pod USG kontrolou je možné odoberať aj vzorky. Ultrazvuk sa používa aj v ďalších medicínskych odboroch (napr. gynekológia, urológia).
Magnetická rezonancia (MR)
Je to neinvazívna vyšetrovacia metóda, ktorá nepoužíva rádioaktívne žiarenie, ale využíva jadrový spin – magnetický moment jedného jadra. Za normálnych okolností sú jednotlivé spiny náhodne orientované (náhodná fáza). Po dodaní energie cez rádiofrekvenčný pulz je fáza rovnaká – spiny sú synchronizované. Následne sa meria čas, za ktorý sa dostanú spiny do rovnovážneho stavu (hodnota T1 a T2). Signál sa meria pomocou špeciálnych antén. Podľa typu vyšetrenia sa používajú rôzne sekvencie (sekvencia je séria RF pulzov potrebných na získanie merateľného signálu). Namerané hodnoty sa spracovávajú matematicky – Fourierova transformácia. Signál sa popisuje podľa intenzity – hyperintenzívny (hypersignálny), izointezívny (izosignálny), hypointenzívny (hyposignálny), asignálny. V jednotlivách sekvenciách môže mať to isté tkanivo iný typ signálu – voda v T2 hypersignálna, v T1 hyposignálna, nenarušená kosť je vždy asignálna.
Vyšetrujeme najmä mozog, nervy, cievy, svaly, šľachy, orgány dutiny brušnej.
Pacient musí vydržať dlhšiu dobu ležať pokojne v „tuneli“ (problém mávajú klaustrofobici) a podávajú sa špeciálne kontrastné látky.
Kontraindikácie:
absolútna – magnetické predmety v tele (magnet v MR by ich priťahoval, hrozí poranenie) – kardiostimulátor, staršie náhrady kĺbov, cudzie predmety v tele. Modernejšie náhrady kĺbov i KS sú už zhotovované z nemagnetických materiálov
relatívna – pri potrebe podania KL a poruche funkcie obličiek, neodporúča sa v prvých troch mesiacoch tehotenstva
inzulínovú pumpu je nutné pred vyšetrením odložiť
Kontrastné látky (KL)
Kontrastné látky sú nevyhnuté pre správne posúdenie a zhodnotenie nálezu. Bez nich môže byť prakticky nemožné odlíšiť choré (patologické) tkanivá od zdravého tkaniva, alebo odlíšiť požadovaný orgán od ostatných. Dôležité býva aj správanie sa jednotlivých tkanív po intravenóznom (vnútrožilovom) podaní KL. Napr. na CT podľa vzostupu denzity po podaní KL je možné odlíšiť nezhubné ložisko od zhubného, pri úraze je možné pomocou KL zistiť krvácanie do dutiny brušnej. Kontrastné látky sú nutné na posúdenie nálezu na cievach (angiografia), vylučovania a funkcie obličiek (urografia) a funkcie tráviaceho traktu.
Príprava pacienta na vyšetrenie
RTG
Klasická snímka + skiaskopia hrudníka si nevyžaduje špeciálnu prípravu. Kontrastné vyšetrenia tráviaceho traktu prebiehajú nalačno, pri irigografii je príprava ako na kolonoskopické vyšetrenie, teda nalačno od predchádzajúceho dňa a črevá vyprázdnené pomocou preháňadiel.
CT
Pri vyšetreniach, pri ktorých sa podáva KL, musí byť pacient nalačno (minimálne 6 – 8 hodín). Ak máte vysoký tlak, je vhodné lieky na tlak užiť hneď po zobudení a zapiť len malým množstvom vody.
Pri vyšetrení tráviaceho traktu je zvyčajne nutné pred vyšetrením piť čistú vodu, alebo špeciálne roztoky, do ktorých je možné pridať i malé množstvo jódovej kontrastnej látky. Naplnia sa tak črevá a je možné lepšie ich posúdiť. Interval je rozdielny v rozpätí od 30 až do 120 minút pred vyšetrením, pri niektorých špeciálnych prípadoch až 12 – 24 hodín pred vyšetrením. Každé pracovisko zvyčajne používa svoj vlastný, upravený postup pri príprave pacienta na vyšetrenie.
Pri vyšetrení tenkého čreva (enteroklýza) nie je možné jesť 12 – 24 hod. pred vyšetrením, pri vyšetrení hrubého čreva (kolonografia) nie je možné jesť 24 – 48 hod. pred vyšetrením + je nutná príprava preháňadlami a podanie vzduchu cez konečník.
Po vyšetrení sa odporúča pokoj, šetriaci režim a dostatočný prísun tekutín.
V prípade urgentného vyšetrenia (podozrenie na krvácanie, rozšírenú a prasknutú hlavnú cievu, úraz) – je možné vyšetrovať a podať KL aj pacientovi, ktorý nie je nalačno alebo sú prítomné iné riziká a lekár usúdi, že prínos prevyšuje riziko.
Ultrazvuk
Pred ultrazvukom zvyčajne nie je žiadna špeciálna príprava, pri vyšetrení brucha treba prísť nalačno. Ak vyšetrujeme močový mechúr, je potrebné ho mať naplnený.
Diabetik a príprava na vyšetrenie
V prípade potreby dlhšieho hladovania (viac ako 8 hodín) je vhodné upraviť dávky liekov, resp. vynechať dávku lieku pred jedlom. Pre metformin boli pravidlá uvedené vyššie, je vhodné zvážiť krátkodobú liečbu inzulínom a v prípade staršieho pacienta sa využíva aj krátka hospitalizácia.
Ak ste liečení inzulínom, je potrebné dávky inzulínu (hlavne dlhoúčinkujúce) znížiť, prípadne niektoré dávky inzulínu vynechať (krátkoúčinkujúci pred jedlom). Pri liečbe inzulínovou pumpou je namieste znížiť bazálne dávkovanie.
Ionizujúce žiarenie
Ide o žiarenie, ktoré sa využíva v rádiológii pri diagnostike a v prípade invazívnej radiológie aj pri liečbe. Ionizujúce žiarenie má dostatok energie, aby poškodilo živý organizmus. Patrí sem aj röntgenové žiarenie (X-lúče).
Ionizujúce žiarenie pri prechode cez živú či neživú hmotu odovzdáva časť svojej energie, ktorá spôsobuje zmeny na úrovni molekúl a atómov. Sú vytvorené rôzne modely, ako pôsobí žiarenie na živý organizmus:
teória priameho účinku (zásahová) – zmeny na fyzikálnej alebo chemickej úrovni alebo funkčné zmeny v mieste zasiahnutého tkaniva
teória nepriameho účinku (radikálová) – vznik radikálov, ktoré sú veľmi agresívne
teória duálovej radiačnej akcie – spôsobenie poškodenia dvoch chromozómov (nositeľov genetickej informácie) a výmeny ich častí
molekulárno-biologická teória – poškodenie vzniká kombináciou dvoch rôznych dejov, ktoré sa odohrávajú na úrovni DNA (nositeľ základných informácií o štruktúre a funkcii)
Citlivosť orgánov a tkanív na žiarenie
Orgány a tkanivá, v ktorých dochádza k častému deleniu buniek, sú citlivejšie na žiarenie (kostná dreň, pohlavné orgány, bunky v slizniciach a koži, lymfatické tkanivo, pečeň, obličky, pankreas, bunky plodu, očná šošovka). Menej citlivé na žiarenie sú svaly, mozog dospelého človeka, periférne nervy.
Účinok žiarenia na orgány podľa dávky a účinku:
Zjednodušene sa dá účinok žiarenia rozdeliť na zmeny:
náhodné (bezprahové) – nie sú priamo závislé od dávky žiarenia, prejavujú sa skôr v dlhšom časom úseku, čím vyššia dávka žiarenia zasiahne organizmus, tým je šanca na poškodenie vyššia a zmeny ťažšie (zhubné nádory, genetické zmeny u potomstva)
prahové – sú závislé od dávky žiarenia a aby sa prejavili, musí sa prekročiť istá dávka (prah). Zmeny môžu byť včasné (akútna choroba z ožiarenia, podráždenie kože, poškodenie plodnosti, plodu, krvotvorby) a neskoré (chronické poškodenie kože, poškodenie očnej šošovky).
Riziko poškodenia plodu pred narodením:
nutné posúdiť dávku žiarenia, ktoré zasiahlo plod
najcitlivejší je plod medzi 3. a 15. týždňom od počatia
Meranie dávky žiarenia:
žiarenie je možné zmerať rôznymi fyzikálnymi jednotkami
absorbovaná dávka – energia, ktorú dodá žiarenie pri prechode cez 1 kg hmoty (skôr pre neživú hmotu), jednotka gray (Gy)
dávkový (biologický) ekvivalent – rôzne žiarenia, ktoré majú rovnaký fyzikálny efekt, nemusia vyvolávať rovnaký biologický efekt. Udáva sa v jednotkách sievert (Sy). Pre rtg žiarenie 1 Gy = 1 Sv
celková ročná dávka z prírodných zdrojov (kozmické žiarenie, žiarenie z okolia – napr. radón, žiarenie z jedla, vzduchu) je cca 2,4 mSv, bežná záťaž z RTG vyšetrení za rok cca 0,3 mSv
ekvivalent prírodného žiarenia – počet dní (obdobie), počas ktorých sa množstvo žiarenia (dávka) absorbovaná z okolia (prírodné žiarenie) vyrovná dávke žiarenia z vyšetrenia
Riziko pri ožiarení malými dávkami:
Dávka Riziko
nižšia ako 0,1 mSv zanedbateľné
0,1 – 1 mSv minimálne
1 – 10 mSv veľmi nízke
10 – 100 mSv nízke
MUDr. Peter Lakota
Rádiodiagnostické oddelenie LNsP Liptovský Mikuláš